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Introducción
El suero lácteo es un subproducto de la industria quesera que tiene un elevado valor nutritivo debido a la presencia de proteínas de alto valor biológico entre las que se destacan la α-lacto-albúmina y la ß-lacto-globulina. Contiene prácticamente toda la lactosa de la leche, lo que permite el crecimiento y multiplicación de las bacterias ácido lácticas. La lactosa unido a las proteínas, se convierten en contaminantes por su elevada demanda biológica y química de oxígeno cuando el suero dulce es arrojado al ambiente sin ningún tipo de tratamiento. 1
Teniendo en cuenta los elevados volúmenes de producción de suero de queso, sus características nutricionales, el bajo costo de obtención y el escaso aprovechamiento industrial como alimento, es necesario potenciar su utilización como materia prima para la elaboración de bebidas lácteas y derivados.
En tal sentido se han realizado trabajos en diferentes países para elaborar bebidas refrescantes de suero lácteo saborizado2 y otras bebidas de suero de leche fermentado con bacterias probióticas y saborizadas con pulpas de frutas como carambola, naranja, maracuyá, mango, guayaba y acerola. con vistas a mejorar su aceptación.3,4 Se han reportado formulaciones con adición de cereales, entre ellos la avena en bebida de suero5 y salvado de trigo en yogur dietético.6, para ofrecer nuevas variantes de bebidas nutricionales.
El trigo tiene innumerables propiedades que no solo se limitan a su capacidad conocida de combatir el estreñimiento, sino también por su elevado contenido en ácidos grasos insaturados que facilita el aumento del colesterol bueno (HDL) e impide la oxidación de las grasas por su riqueza en antioxidantes, tales como la vitamina C, vitamina E, zinc, magnesio, ácido fólico, entre otros. Además es abundante en ácido pantoténico, tiamina y riboflavina, vitaminas que se encuentran relacionadas con el estrés, la ansiedad y la depresión. 7 La composición del salvado de trigo reportada por autores mexicanos 8 es de (56,6 a 67,8 %) de hidratos de carbono, (9,9 a 18,6 %), de proteína, (5,0 a 6,3 %) de grasa, cenizas (5,7 a 6,5 %) y humedad (11,6 a 12 %).
Por otra parte la guayaba es una fruta tropical con poder antioxidante y elevado contenido de vitaminas, incluso más que muchos cítricos conocidos como la naranja o el limón. Esta fruta contiene gran cantidad de nutrientes, agua, hidratos de carbono, fibra, vitamina C y potasio; y otros en menor cuantía como grasas, proteínas, vitamina del grupo B, ácido pantoténico, calcio, folatos, magnesio, fósforo, sodio, hierro, zinc, cobre, y selenio. Se ha demostrado que regula la presión arterial y mejora la circulación. 8
Valorando las experiencias investigativas relacionadas con la utilización de suero en bebidas fermentadas con bacterias probióticas saborizadas con frutas cítricas y diferentes cereales, se decidió acometer esta investigación que tuvo como objetivo elaborar una bebida fermentada de suero con Lactobacillus acidophilus y Lactobacillus casei, la adición de salvado de trigo y pulpa de guayaba con buena aceptabilidad y estabilidad.
Métodos utilizados y condiciones experimentales
El trabajo experimental se llevó a cabo en los Laboratorios del Instituto de Farmacia y Alimentos y del Instituto de Investigaciones para la Industria Alimentaria.
Para el desarrollo de la investigación se utilizó suero dulce de queso de la línea Caribe, procedente de la UEB Quesos Siboney, al que se le determinó pH,10 acidez,11 sólidos grasos,12 sólidos totales en una termobalanza modelo XY-100 MW y densidad con lactodensímetro graduado entre 1,00 y 1,21 kg/L.
El salvado de trigo fue suministrado por la planta de cereales del Instituto de Investigaciones para la Industria Alimentaria (IIIA). Se trabajó con salvado de 1,87 mm de diámetro de partícula, al que se le determinó sólidos grasos, 12 proteína,13 cenizas.13 La humedad se determinó empleando una termobalanza modelo XY-100 MW. El contenido de hidratos de carbono fue estimado por diferencia.
Los cultivos liofilizados Lactobacillus acidophilus y Lactobacillus casei procedentes del banco de cepas del IIIA, fueron reactivados en leche descremada con 12 % de sólidos totales y esterilizada a 101,32 kPa durante cinco min.
La pulpa de guayaba se elaboró de forma artesanal y se sometió a tratamiento térmico a 75 ºC por 15 min en baño de maría, posteriormente se enfrió y almacenó en congelación en envase de policloruro de vinilo de 4,75 L. A la pulpa se le determinaron los índices de calidad siguientes: pH, 10 acidez, 11 sólidos totales en termobalanza modelo XY-100 MW y los sólidos solubles (°Brix) con un refractómetro modelo VB32T de la marca comercial ATAGO.
Diseño del experimento
Se diseñó la mezcla empleando el programa estadístico Design Expert, versión 8.0.2; se tomaron como variables independientes el suero (78,5 a 84,5 %), dosis de pulpa de guayaba (5 a 10 %) y salvado de trigo (0,5 a 1,5 %).y como variables de la estabilidad y la aceptabilidad. La estabilidad de las 16 formulaciones fue evaluada por un grupo de siete catadores adiestrados, por medio de una escala de cinco puntos: presencia de dos fases bien definidas (un punto), presencia de grumos o gelificación y sedimentos (dos puntos), presencia de dos fases poco definidas (tres puntos), mínima separación en la superficie (cuatro puntos) y la uniformidad total (cinco puntos)5,15 y la aceptabilidad se evaluó a las 24 h de almacenada la bebida mediante una escala estructurada de nueve puntos, desde me gusta extremadamente hasta me disgusta extremadamente.15
Preparación de las formulaciones
Se preparó 1 kg de mezcla de cada formulación y se pasteurizó a 75 ºC durante 15 min. El cultivo L. casei y L. acidophilus (1:1) se inoculó al 3 % y la fermentación se realizó a 42 ºC hasta alcanzar una acidez de 0,5 % de ácido láctico. Finalmente la bebida se almacenó a 4 ± 1 ºC.
Caracterización sensorial de la bebida seleccionada
La bebida fermentada seleccionada se sometió a una prueba de aceptación con un grupo de 80 consumidores potenciales mediante una escala de cinco puntos, desde me gusta mucho hasta me disgusta mucho.14 Se caracterizó sensorialmente mediante un listado de descriptores, los que fueron generados por un grupo de siete catadores adiestrados a través de una lista previa similar a la reportada para una bebida fermentada de suero con cultivos probióticos5 y siguiendo las indicaciones establecidas16) a través de una escala estructurada de 10 cm de longitud acotada en ambos extremos con intensidad creciente del descriptor de izquierda a derecha.15
Evaluación de la vida de almacenamiento de la bebida seleccionada
Se prepararon lotes a escala de laboratorio de 3 kg de la bebida seleccionada, los que fueron distribuidos en botellas de tereftalato de polietileno de 500 mL y almacenados a 4 ± 1 ºC. Para el análisis se tomaron aleatoriamente dos botellas en cada muestreo a los 1, 3, 7 y 10 días de almacenamiento.
Durante el almacenamiento se determinó pH y acidez. La calidad sensorial fue evaluada mediante una escala de cinco puntos desde: muy bueno (cinco puntos), bueno (cuatro puntos), aceptable (tres puntos), malo (dos puntos) y pésimo (un punto).5
A la bebida seleccionada se le determinó la composición nutricional según el contenido en grasa, proteínas, cenizas 14 y los hidratos de carbono fueron estimados por diferencia. El valor energético, reportado en kJ/100g, se determinó según la fórmula (1)
Donde:
P: proteínas
G: grasa
HC: hidratos de carbono
Resultados y su Discusión
Los resultados de la caracterización químico-física del suero empleado en la elaboración de la bebida fermentada se muestran en la tabla 1.
Los resultados son similares a los valores medios reportados para suero de queso blanco del combinado Lácteo Santiago (0,64 % de grasa; 0,1 % de acidez y densidad igual a 1,02 g/cm3)17y al suero empleado para la elaboración de una bebida fermentada con bacterias probióticas (0,65 % de grasa, 0,09 % de acidez y densidad 1,02 g/cm3)18. Con respecto al contenido de sólidos totales existen diferencias, lo que se atribuye, entre otros factores, al tipo de queso elaborado.
La composición proximal del salvado de trigo empleado para la elaboración de la bebida fermentada de suero se muestra en la tabla 2.
Los valores obtenidos se encuentran dentro de los intervalos de humedad, proteína, grasa, hidratos de carbono y cenizas reportados.8,9
Los valores medios de la caracterización físico-química de la pulpa de guayaba se muestran en la tabla 3.
Tabla 3 Resultados de la caracterización físico- química de la pulpa de guayaba
Valores ( ) indican desviación estándar
El contenido de sólidos solubles, acidez y pH de la pulpa de guayaba se encuentran dentro de los intervalos establecidos. 19
La tabla 4 muestra la matriz experimental y los resultados de la aceptabilidad y estabilidad otorgada por los evaluadores para cada formulación.
A partir de los criterios emitidos por los catadores adiestrados para la variable respuesta aceptabilidad, las calificaciones estuvieron distribuidas entre las categorías de me gusta y me gusta ligeramente, semejante a lo reportado por otros autores para bebidas de suero con frutas cítricas.4,20 Los mejores resultados coinciden con los mayores porcentajes de pulpa de fruta, lo que resulta evidente por la preferencia de la población cubana por el sabor de la guayaba.
En cuanto a la estabilidad, los catadores adiestrados emitieron en ocasiones más de un criterio a una misma formulación, debido fundamentalmente a la presencia de partículas de salvado de trigo y pulpa de guayaba en la bebida.
El análisis de los resultados para la variable respuesta aceptabilidad no mostró diferencias significativas, en cambio la estabilidad fue significativa ajustándose a un modelo lineal según la ecuación (2).
Donde:
X1: Pulpa
X2: Salvado de trigo
Se observa que el componente que más influyó en la estabilidad de la bebida fue el salvado de trigo.
A partir de estos resultados, tabla 4, se obtuvo como solución numérica la mejor formulación compuesta por: 79,5 % de suero; 10 % de pulpa de guayaba y 0,5 % de salvado de trigo, la que coincidió con la formulación 1 del diseño de mezcla.
El resultado de la caracterización sensorial de la bebida final, según los descriptores previamente seleccionados, se muestran en la figura 1.
Se evidencia por la calificación de los descriptores que los atributos sobresalientes fueron el olor y color típico a guayaba. En sentido general, la bebida final tuvo homogeneidad y dulzor moderado, mínimo sabor salado y ligeramente ácido que recuerda al yogur, poca viscosidad y con presencia de grumos, debido al salvado de trigo, el cual no le aportó sabor a cereal.
La figura 2 muestra el número de respuestas que los 80 consumidores potenciales le otorgaron a la bebida final. La bebida final alcanzó un 94 % de aceptabilidad por la población. Estos resultados son comparables a una bebida fermentada de suero, saborizada con pulpa de guayaba con un 95 % de aceptabilidad.20
En la tabla 5 se muestra el valor nutricional y energético de la formulación final.
El contenido de proteína de la formulación seleccionada fue superior a lo reportado para una bebida fermentada a partir de suero de requesón y edulcorada con pulpa de guayaba con un valor de 0,46 %.4
Tabla 5 Valor nutricional de la bebida fermentada de suero por cada 100 g
Valores ( ) indican desviación estándar
El valor energético de la bebida fermentada de suero es inferior al reportado por otros autores. 4) Esta bebida puede clasificarse como una bebida energética debido a la incorporación de azúcar y pulpa de guayaba en la formulación.
Conclusiones
La composición de la mejor formulación de la bebida se logró con: 79,5 % de suero, 10 % de pulpa de guayaba, 7 % de azúcar, 3 % de cultivo Lactobacillus acidophilus y Lactobacillus casei, 0,5 % de salvado de trigo y 0,3 % de goma guar. Los consumidores potenciales le otorgaron a la bebida la calificación de me gusta.
La bebida se caracterizó por tener color y olor típico a guayaba, dulzor moderado, mínimo sabor a salado y ligeramente ácido que recuerda al yogur, con una homogeneidad aceptable y poca viscosidad, con presencia de grumos debido al salvado de trigo. El valor energético de la bebida fue de 211,46 kJ/100 g.
